Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
BAB II STUDI LITERATUR
2. 1 LIMBAH KONSTRUKSI Industri konstruksi menghadapi tekanan yang sangat besar untuk menemukan cara untuk menghemat dan menggunakan material yang baik akibat dari meningkatnya kelangkaan material alam1. Tetapi kenyataannya material limbah konstruksi dihasilkan dalam setiap proyek konstruksi, baik itu proyek pembangunan maupun proyek pembongkaran (construction and demolition). Limbah yang berasal dari perobohan atau penghancuran bangunan digolongkan dalam demolition waste, sedangkan limbah yang berasal dari pembangunan perubahan bentuk (remodeling), perbaikan baik itu rumah atau bangunan komersial, digolongkan ke dalam construction waste. Kebanyakan construction waste dan demolition waste tidak melalui proses recycle, tetapi hanya berakhir untuk penggunaan bahan urukan (landfills). Komposisi dari limbah konstruksi berupa batu, beton, batu bata, plester, barang yang tak berharga, bahan atap, bahan plumbing, bahan instalasi listrik2 . 2. 1.1 Definisi Limbah Konstruksi Limbah secara umum didefinisikan sebagai subtansi atau suatu obyek dimana pemilik punya keinginan untuk membuang3. Sedangkan limbah konstruksi didefinisikan sebagai material yang sudah tidak digunakan yang dihasilkan dari proses konstruksi, perbaikan atau perubahan. Atau barang apapun yang diproduksi dari proses ataupun suatu ketidaksengajaan yang tidak dapat langsung dipergunakan pada tempat tersebut tanpa adanya suatu perlakuan lagi4.
1. Housing Construction Waste 2007 by RICS 2. Tchobanoglous, G,…,Theisen, H ., and Eliassen, R (1977)solit waste : Engineering Principles and Management Issues Mc Graw- Hill book Co.’ New York, N.Y. 3. Waste Management licening regulation 1994 by european directive 75/442/eec 4. Diana Eichweld.. ” Construction Waste : Environmental Issue“. The 20 th IRMI Construction Risk Converece 2000
Studi Literatur
II-1
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
2.1.2 Komposisi Limbah Konstruksi Terdapat 3 jenis komposisi limbah yang ditemukan dalam konstruksi yaitu material yang dapat didaur ulang (recycleable), limbah berbahaya (hazardous), dan limbah yang akan dibuang ke tempat pembuangan akhir (landfill material)5. Komposisi limbah konstruksi dikategorikan dengan berbagai cara, tergantung bagaimana cara memandang limbah tersebut. Ada 3 faktor utama untuk mengkategorikan limbah konstruksi6 , yaitu : 1. Tipe struktur (bangunan tempat tinggal, industri, dan komersil). 2. Ukuran struktur (low rise building, high rise building). 3. Aktifitas yang sedang dilakukan (konstruksi, renovasi, perbaikan, perubuhan). Faktor lain yang mempengaruhi banyaknya limbah konstruksi adalah : besarnya proyek yang dikerjakan keseluruhan, lokasi proyek (dilaut, didarat, digunung, dikota, pinggiran), material yang digunakan dalam konstruksi, metode yang digunakan, penjadwalan, dan metode penyimpanan material. 2.1.3 Pembagian Limbah Konstruksi Secara umum limbah konstruksi dapat dikategorikan dalam 4 jenis 7 , yaitu : 1. Limbah alami (natural waste) Limbah alami adalah limbah yang dalam pembentukannya tidak dapat di hindarkan, misalnya pemotongan kayu untuk penyambungan atau cat yang menempel pada kalengnya saat pengecatan. Limbah ini terbentuk secara alami dalam batas toleransi. Namun ada kalanya limbah alami ini menimbulkan limbah langsung yang cukup besar jika tidak dilakukan pengontrolan yang baik, misalnya pada waktu pembuatan spesi, penuangan semen yang terkadang tercecer ke tanah, jika tidak dilakukan pengontrolan maka ceceran semen akan menjadi banyak.
5. Hal Johnston, William R. Mincks.”Wate Management for Construction Manager”, part of the American Association of Cost engineering, morgantown, 1992 6. Teresa Janine Paul, Habitat Associates.”Sustainability in Practice:Reducing Construction Waste in the Ontario Residential Construction Industry.” With the Ontario Home Builder’s Association.September 1997 7. E.R Skoiles. : Waste Prepention On Site”. Gread Britain : Butler & Tanner Ltd.1987:18
Studi Literatur
II-2
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
2. Limbah Langsung Limbah langsung adalah limbah yang terjadi pada setiap tahap pembangunan. Biasanya limbah ini terbentuk pada saat penyimpanan, pada saat material dipindahkan ke tempat kerja, atau pada saat proses pengerjaan tahapan pengembangan itu sendiri. Bila tidak dilakukan kontrol yang baik limbah ini akan menyebabkan kerugian uang yang cukup besar, terutama dari segi biaya. Beberapa kategori limbah langsung adalah akibat kegiatan sebagai berikut : a. Limbah akibat adanya kegiatan pengiriman, yaitu kehilangan pada saat pengiriman ke lokasi, penurunan dan saat penempatan ke gudang. Atau pada waktu pengangkutan yang tidak efektif sehingga kualitas barang menurun, dan barang tidak terpakai akhirnya menjadi limbah. b. Penyimpanan di gudang dan penyimpanan sementara di sekitar bangunan, adalah limbah yang disebabkan oleh penyimpanan yang buruk. c. Limbah akibat proses perubahan bentuk material, adalah limbah yang disebabkan oleh proses perubahan bentuk material dan aslinya. d. Limbah selama proses perbaikan, adalah limbah yang dihasilkan selama proses perbaikan. e. Limbah sisa, adalah limbah yang dihasilkan dari material kalengan, seperti cat dan bahan plester yang tersisa pada tempatnya dan tidak digunakan. f. Penggunaan lahan yang tidak efektif, adalah lahan yang tidak digunakan secara optimal, sehingga menyebabkan tidak efisien. Management yang kurang baik. g. Limbah akibat penggunaan yang salah. h. Limbah akibat spesifikasi material yang salah. i. Limbah yang ditimbulkan akibat kurang terampilnya tenaga kerja. 3. Limbah tidak langsung Limbah tidak langsung terjadi akibat pembelian material tidak sesuai dengan harga pasar. Misalnya pembelian material yang lebih mahal dibanding harga pasar. Penyebab timbulnya material tidak langsung : a. Penggantian material. b. Jumlah penggunaan material yang melebihi sarat yang disebutkan dalam kontrak. c. Kesalahan kontraktor. d. Setelah tahap pelaksanaan selesai ada kemungkinan timbul limbah tambahan dalam bentuk Studi Literatur
II-3
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
penambahan biaya buruh, material,dan penggunaan lahan. Yang termasuk limbah tidak langsung adalah : a. Akibat adanya penggantian material (subtitution waste). b.Limbah produksi (production waste),terjadi akibat ketidaktelitian kontraktor dalam memperkirakan banyaknya material yang akan digunakan pada saat pelaksanaan proyek. c. Limbah yang terbentuk selama proses konstruksi (operation waste), limbah yang dihasilkan dari material yang tidak disebutkan dalam perencanaan proyek. limbah ini lebih banyak disebabkan oleh bangunan sementara. d. Limbah yang disebabkan karena kelalaian (negligence waste), limbah ini disebabkan karena kesalahan pada lokasi. Misalnya penggunaan material yang tidak diperlukan. 4. Limbah konsekuensi (consequential waste) Limbah konsekuensi adalah limbah yang disebabkan akibat kesalahan kerja, sebagai konsekuensinya adalah terjadinya pemborosan material dalam penggantian atau penambahan kapasitas material untuk mengganti pekerjaan yang tidak sesuai dengan spesifikasi kerja. 2.2.SUMBER LIMBAH KONSTRUKSI DAN PENYEBABNYA 2.2.1 Komposisi Limbah 1. Kayu 2. Puing-puing akibat perbaikan / bongkaran 3. Besi tulangan atau baja 4. Kertas atau plastik 5. Bata, tegel, genteng 6. Logam bukan besi, termasuk kaleng 7. Sampah seperti : debu, kain bekas, bungkus makanan 8. Kelebihan agregat 9. Sisa tanah galian 10. Lain - lain
Studi Literatur
II-4
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
2.2.2 Kegiatan yang Menghasilkan Limbah 1. Pekerjan perbaikan Pekerjaan perbaikan ini meliputi pekerjaan perbaikan di bidang struktur, pondasi, finishing, dan bekisting. 2. Pengelolaan material Kegiatan penghasil limbah pada tahap pengelolaan material meliputi kegiatan pengiriman material, material yang ada tidak sesuai dengan spesifikasi, penumpukan material dilokasi yang salah sehingga menimbulkan limbah, karena sering adanya pemindahan material, kerusakan material dilokasi. 3. Proses operasi Tahapan operasi merupakan salah satu tahapan yang juga merupakan penghasil limbah. Limbah disini terjadi karena sisa-sisa bekas potongan, kesalahan pengerjaan, bahan yang habis dipakai, dan kelebihan material yang dibuang. 2.2.3 Penghasil Limbah dan Aliran Material Dari diagram alir berikut digambarkan bahwa limbah dihasilkan sejak awal dari proses dimulainya penanganan bahan mentah yang akan digunakan untuk industri. Kemudian pada tiap tahapan proses selanjutnya limbah akan dihasilkan seiring dengan perubahan bahan mentah tersebut menjadi barang untuk konsumsi. Terlihat bahwa salah satu cara terbaik untuk mengurangi jumlahjumlah yang dihasilkan adalah dengan mengurangi bahan mentah dan meningkatkan penggunaan kembali material dari limbah tersebut.
Studi Literatur
II-5
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Raw Material
manufacturing
Processing & Recovery
Secondary Manufacturing
Consumer
Final Disposal
Gambar 2.1. penghasil limbah dan aliran material Raw material, products, and recovered material Waste material (sumber, Tchoganoglous, Theisen, Vigil 1993) 2.3. KARAKTERISTIK LIMBAH BETON Saat ini modernisasi tata ruang daerah berkembang dengan sangat pesat, dampaknya adalah nilai, fungsi, dan umur ekonomis suatu konstruksi dapat cepat berubah, sehingga bangunan perlu direnovasi bahkan perlu dihancurkan. Dari aktifitas pembongkaran dan renovasi pasti akan menghasilkan bermacam-macam limbah konstruksi, yang dalam hal ini adalah limbah beton8. 8. Harianto Hardjasaputra, Andi Ciputera,” Penggunaan Limbah Beton Sebagai Agregat Kasar Pada Campuran Beton Baru”.Seminar Nasional Sustainibility Dalam bidang Material, Rekayasa dan Konstruksi Material. Bandung, 2007.
Studi Literatur
II-6
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
2.3.1 Karakteristik Beton Beton adalah material yang dibentuk dari campuran semen, agregat kasar, agregat halus, dan air. Material ini telah lama digunakan sebagai bahan konstruksi dan merupakan material yang paling banyak digunakan pada bidang konstruksi karena banyak keuntungannya. Campuran bahanbahan yang membentuk beton harus ditetapkan sedemikian rupa, sehingga menghasilkan beton basah yang cukup mudah dikerjakan, memenuhi kuat tekan rencana setelah mengeras dan cukup ekonomis. Secara umum proporsi komposisi unsur pembentuk beton adalah sebagai berikut : Tabel 2. 1 Proporsi Komposisi Unsur Pembentuk Beton Agregat kasar + Agregat halus ( 60 % Semen
: 7%
15 %
Udara
: 1%
8%
80 % ) Air ( 14 %
21 % )
Secara umum komposisi dari satuan adukan beton adalah : Semen Semen adalah bahan yang bertindak sebagai pengikat untuk agregat. Jika dicampur dengan air, semen menjadi pasta. Dengan proses waktu dan panas, reaksi kimia terjadi dengan air, menghasilkan sifat perkerasan pada pasta semen. Agregat Agregat (pasir dan batu pecah) merupakan bahan pengisi. Untuk beton yang ekonomis, campuran harus dibuat sebanyak mungkin agregat. Agregat yang baik adalah yang tidak bereaksi kimia dengan unsur-unsur semen. Agregat harus mempunyai distribusi ukuran sedemikian rupa, sehingga ukuran rongga-rongga antar agregat minimum. Ini berarti dalam pembuatan beton jumlah pasta semen yang perlu mengisi rongga-rongga tersebut minimum pula. Agregat harus mempunyai ukuran partikiel maksimum lebih kurang 4 mm, sedangkan agregat kasar mempunyai ukuran maksimum 7,5 cm.
Studi Literatur
II-7
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
2.3.2 Unsur-Unsur Bahan Campuran Beton SEMEN Penemu semen adalah Joseph Aspidin di tahun 1824, seorang tukang batu kebangsaan Inggris. Dinamakan Semen Portland, karena yang dihasilkan mempunyai warna serupa dengan tanah liat alam di Portland. Jenis-jenis Semen. TIPE I Semen biasa digunakan untuk pembuatan beton bagi konstruksi yang tidak dipengaruhi sifat – sifat lingkungan yang mengandung bahan sulfat, perbedaan temperatur yang ekstrim. Pemakaian tipe ini umumnya bagi konstruksi beton pada bangunan : a) Jalan b) Bangunan beton bertulang c) Jembatan – jembatan d) Tangki, waduk, pipa-pipa, batako
TIPE II
Semen tipe II digunakan untuk pencegahan serangan sulfat dari lingkungan, seperti sistim drainase dengan sifat kadar konsentrasi sulfat tinggi di dalam air tanah.
TIPE III
Jenis semen dengan waktu pengerasan yang cepat, umumnya dalam waktu kurang dari seminggu, digunakan pada struktur-struktur bangunan yang bekistingnya harus cepat dibuka dan akan segera dipakai. Semen tipe I dapat juga dipakai untuk maksud ini, dengan campuran gemuk, akan tetapi tipe III lebih memuaskan hasilnya dan ekonomis.
TIPE IV
Semen dengan hidrasi panas rendah yang digunakan pada struktur-struktur dam, bangunanbangunan masif, hal mana panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi keutuhan beton.
Studi Literatur
II-8
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
TIPE V
Semen penangkal sulfat. Digunakan untuk beton yang lingkungannya mengandung sulfat, terutama pada tanah/air tanah dengan kadar sulfat tinggi. Semen putih untuk pekerjaan-pekerjaan arsitektur. Di samping yang disebutkan di atas terdapat semen-semen khusus, seperti : 1. Semen untuk sumur minyak. 2. Semen kedap air. 3. Semen plastik. 4. Semen ekspansif. 5. Regulate-Set Cement Penyimpanan Jika semen disimpan kering, akan tetap baik. Penyimpanan di tempat lembab mengakibatkan penurunan kekuatan. Oleh karenanya kelembaban ruang penyimpanan harus tetap dijaga. Sebaiknya penimbunan karung semen rapat satu sama lain, di atas ganjalan kayu dan tidak dirapatkan ke dinding. Penyimpanan yang lama seharusnya mempunyai tutup-tutup kedap air. Air untuk Adukan Beton Air yang dapat diminum dapat digunakan untuk air adukan beton. Akan tetapi air yang dapat digunakan untuk adukan beton tidak berarti dapat diminum. Tabel berikut ini memberikan kriteria kandungan zat kimiawi yang terdapat dalam air dengan batasan tingkat konsentrasi tertentu yang dapat digunakan bagi adukan beton. Tabel 2. 2 Batasan maksimum kandungan zat kimia dalam air adukan Kandungan unsur kimia
Maksimum Konsentrasi (ppm)
1. Chloride (Cl) - Beton pratekan
500
- Beton bertulang
1000
2. Sulfat
1000
3. Alkali (Na2O + 0,658 K2O)
600
4. Total Solids
Studi Literatur
50000
II-9
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Jika akan menggunakan : 1. Air acid. 2. Air alkalis. 3. Air buangan/air buangan industri. 4. Air laut. 5. Air selokan. 6. Air gula/air keruh/air mengandung minyak. Selama ada proses pembersihan sehingga nilai konsentrasi kimia di bawah nilai maksimum, seharusnya jenis-jenis air tersebut dapat dipakai. Agregat untuk Beton Agregat yang dapat dipakai untuk beton harus mempunyai syarat-syarat : 1. Agregat tersebut harus bersih. 2. Keras. 3. Bebas dari sifat penyerapan secara kimia. 4. Tidak tercampur dengan tanah liat/lumpur. 5. Distribusi/gradasi ukuran agregat memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku. 2.3.3 Agregat Kasar Limbah puing bangunan yang sering dijumpai adalah dalam bentuk bongkahan-bongkahan campuran pasta semen dengan agregat kasar. Bongkahan antara pasta semen dan agregat kasar ini menyatu dan biasanya sulit untuk dipisahkan. Hal ini dipengaruhi oleh kualitas semen dan mortar pada saat campuran ini dibuat dahulu. Menempelnya pasta pada agregat ini menjadikan agregat mempunyai permukaan yang lebih kasar dibandingkan dengan agregat aslinya yang relatif lebih halus karena terbebas dari debu atau pasir yang menempel pada permukaannya. Agregat pada puing bangunan ini mempunyai bentuk yang mungkin sama dengan aslinya atau bahkan telah berubah bentuk karena pecah oleh tekanan saat menjadi beton. Pada umumnya agregat limbah beton ini mempunyai karakteristik sebagai berikut : Agregat limbah beton relatif tidak bersih dibandingkan dengan agregat asli karena pasta semen melekat pada permukaan agregat limbah beton. Studi Literatur
II-10
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Pasta yang menempel pada agregat kasar ini relatif tebal, yaitu sekitar 2-3 mm. Pada agregat limbah beton ini biasanya mempunyai potongan disatu sisinya akibat beban yang terdahulu diterimanya. Tingkat penyerapan air pada agregat limbah beton, hasil pengujian menurut ASTM C-127 berkisar antara 6%-8%. Daya serap agregat dari limbah beton ini lebih tinggi dibandingkan dengan agregat alam yang umumnya berkisar antara 1%-2% (Gunawan 1997,75). Daya serap agregat dari limbah yang tinggi, disebabkan karena adanya pasta semen yang menyelimuti gravel. Pasta semen memiliki pori-pori yang lebih banyak dari pada gravel sehingga adanya pasta semen pada agregat dari limbah akan meningkatkan daya serap agregat tersebut. Berat jenis pada sample SSD adalah sebesar 2557 kg/m3. Agregat limbah bangunan ini mempunyai ukuran sekitar 14 mm. 2.3.4 Agregat Halus Agregat halus dari limbah bangunan ini mempunyai ukuran yang relatif besar dibandingkan dengan agregat halus pada umumnya ( virgin agregat ). Agregat halus pada limbah sisa bangunan ini mengandung partikel pasir yang menempel pada pasta semen, dan beberapa diantaranya menempel pada agregat kasar secara berlapis-lapis. Berat jenis dari agregat halus ini adalah sekitar 2332 kg/m3. Sebagai perbandingan, berat jenis dari agregat halus, pasir biasa, adalah sekitar 2650 kg/m3. Lebih kecilnya berat jenis dari agregat halus limbah bangunan ini adalah disebabkan karena adanya pori pada pasta semen yang menempel. Tingkat penyerapan air pada agregat halus ini adalah sekitar 6.3% lebih besar dari agregat halus (pasir) pada umumnya yang besarnya <1% . 2.4. LIMBAH BANGUNAN SEBAGAI AGREGAT BETON Dalam proses konstruksi beton atau perbaikan dan pembongkaran bangunan beton, selalu ada beton yang terbuang. Sebenarnya beton-beton tersebut dapat didaur ulang (recycling) dan dipakai lagi sebagai agregat kasar sehingga mengurangi limbah dan sekaligus membantu konservasi sumber daya alam (batuan).
Studi Literatur
II-11
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Proses daur ulang beton merupakan proses yang relatif mudah. Proses ini meliputi penghancuran (breaking), pemindahan, dan pemilahan beton menurut spesifikasi ukuran dan kualitas. Pada umumnya proses daur ulang dapat terdiri dari tahapan (FX Supartono 2007,61) : 1. Pisahkan dari beton bila ada benda-benda lain atau sampah 2. Ayakan pertama (besar) 3. Pemecahan primer (primer crushing) 4. Pisahkan lagi material-material yang tidak diinginkan 5. Ayakan kedua (lebih kecil sesuai kebutuhan) 6. Pemecahan sekunder (secondary crushing) 7. Pencucian agar bersih dari kotoran Kualitas beton yang dihasilkan dari penggunaan agregat daur ulang beton sangat bergantung terhadap kualitas material daur ulang yang digunakan. Agregat mengisi 60-80% dari volume beton. Oleh karena itu karakteristik kimia, fisik, dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan, kekuatan, durabilitas, berat, dan biaya produksi. Sifat agregat bergantung dari sifat asal dia didapatkan, yang meliputi komposisi kimia dan mineralnya, berat jenis, kekerasan, kekuatan, stabilitas kimia dan fisik, struktur pori, warna dan lainnya. Berat agregat yang digunakan akan sangat menentukan berat beton yang akan dihasilkan. Berat agregat dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis : Berat ringan
: 1360-1840 kg/m3
Berat normal
: 2160-2560 kg/m3
Berat berat
: 2800-6400 kg/m3
Secara umum agregat yang baik haruslah agregat yang mempunyai bentuk menyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secara kimiawi. Beton dapat terdiri dari partikel agregat yang ukurannya berkisar pada daerah ukurannya hingga pada batas maximum. Biasanya berkisar antara 10mm hingga 50mm. Ukuran 20mm merupakan ukuran tipikal. Studi Literatur
II-12
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Kasar
: batas bawah pada ukuran 4.75mm atau saringan no.4 (ASTM)
Halus
: batas bawah ukuran pasir 0.075mm atau saringan no.200
Agregat
Bentuk dan tekstur permukaan agregat mempengaruhi kekuatan beton, terutama untuk beton berkekuatan tinggi, kekuatan lebih lentur lebih dipengaruhi daripada kekuatan tekan. Semakin kasar tekstur, semakin besar daya lekat antara partikel dengan matriks semen. Biasanya untuk daya lekat yang baik akan banyak dijumpai partikel agregat yang pecah dalam beton yang diuji tekan sampai kapasitasnya. Tetapi terlalu banyak partikel agregat yang pecah menandakan bahwa agregat terlalu lemah. Mekanisme lekatan antara agregat dengan pasta semen ada dua jenis. Yang pertama adalah ikatan fisik, yaitu agregat yang mempunyai permukaan kasar akan baik ikatannya dengan pasta semen. Yang kedua adalah ikatan kimia, yaitu ikatan yang dipengaruhi oleh kadar zat kimia yang terkandung dalam agregat, misalnya silica, dapat mengikat semen secara kimiawi sehingga daya ikatnya akan lebih kuat antara agregat dengan pasta semen. Ikatan antara agregat dan pasta semen sering menjadi bagian terlemah dalam beton. Informasi kekuatan partikel agregat diperoleh dengan melakukan pengujian tak langsung antara lain dari pengujian tekan sampel batuan, nilai crushing tumpukan agregat atau permormansi agregat dalam beton. Kekuatan agregat yang dibutuhkan pada beton umumnya lebih tinggi daripada kekuatan betonnya sendiri. Hal ini dikarenakan tegangan sebenarnya yang bekerja pada titik kontak masing-masing partikel agregat biasanya jauh lebih tinggi daripada tegangan tekan yang bekerja pada beton. Agregat dengan kekuatan moderat atau rendah dan yang mempunyai modulus elastis rendah bersifat baik dalam mempertahankan integritas beton pada saat terjadi perubahan volume akibat perubahan suhu atau sebab lainnya. Tegangan yang timbul pada pasta semen biasanya lebih rendah jika agregat lebih kompresibel. Penggunaan agregat sebagai bahan campuran beton harus memperhatikan persyaratan gradasi yang akan mempengaruhi dari segi workability beton yang dihasilkan. Walaupun persyaratan gradasi ini tidak mempengaruhi kekuatan, namun untuk mencapai kekuatan yang tinggi dibutuhkan Studi Literatur
II-13
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
kompaksi/pemadatan maksimum dengan besar usaha yang masih dapat diterima, yang mana dapat dicapai apabila campuran beton cukup workable. Tidak ada gradasi yang ideal, karena adanya pengaruh lain yang berinteraksi antara fakor-faktor utama yang mempengaruhi workability Faktor-faktor tersebut adalah : Luas permukaan agregat yang menentukan jumlah air yang dibutuhkan untuk membasahi seluruh partikel. Volume relative yang ditempati oleh agregat Kecenderungan terhadap segregasi Jumlah butir halus (fines) dalam campuran beton Semakin besar partikel agregat, semakin kecil luas permukaan yang harus dibasahi per unit massa yaitu specific surface. Oleh karena itu, memperlebar rentang gradasi agregat dengan menggunakan ukuran maksimum yang lebih besar akan memperkecil kebutuhan air campuran. Sehingga untuk tingkat workability tertentu rasio air-semen dapat dikurangi dan konsekuensinya kekuatan akan meningkat. Tetapi walaupun demikian ada batas yang ukuran maksimum agregat dimana peningkatan kekuatan akibat berkurangnya kebutuhan air masih dapat mengimbangi efek negatif yang timbul dengan berkurangnya luas permukaan lekatan dan dengan adanya diskontinuitas akibat penggunaan agregat berukuran besar yang menyebabkan sifat heterogenitas beton menjadi menonjol. Sifat heterogenitas ini memberi pengaruh negatif terhadap kekuatan beton. Untuk beton struktural ukuran agregat maksimal dibatasi pada 25 mm sampai 40 mm karena pertimbangan ukuran penampang beton dan jarak antara tulangan.
Studi Literatur
II-14
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
Tabel 2. 3 Spesifikasi Gradasi Agregat Halus Ukuran Saringan
% yang lolos
BS (mm)
ASTM (in)
BS
ASTM
10
3/8
100
100
5
3/16
89-100
95-100
2.36
8
60-100
80-100
1.18
16
30-100
50-85
600 μm
30
15-100
25-60
300 μm
50
5-70
10-30
150 μm
100
0-15
2-10
Sangat penting untuk menggunakan agregat dengan gradasi sedemikian rupa sehingga diperoleh workability yang cukup dan segregasi minimum sehingga dicapai beton yang kuat dan ekonomis. BS 882 : 1983 dan ASTM C 33-84 memberikan limit gradasi untuk agregat halus dan agregat kasar. 2.5 PEMANFAATAN LIMBAH BETON Ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan berkaitan dengan pemanfaatan limbah beton ini. Diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Harianto Hardjasaputra , seorang guru besar departemen teknik sipil universitas Pelita Harapan. Penelitian yang dilakukan adalah penelitian pengujian terhadap kekuatan tekan beton dengan menggunakan limbah-limbah beton sebagai bahan pembentuk beton yang baru dengan cara menghancurkan limbah-limbah beton tersebut menjadi agregat-agregat kasar dan digunakan sebagai pengganti agregat kasar yang umumnya mempergunakan kerikil alam. Dalam melakukan pencarian beton untuk penelitian ini, disyaratkan limbah beton yang diperoleh harus diketahui kuat tekan betonnya. Persyaratan tersebut digunakan untuk memperoleh pengaruh kekuatan beton baru yang dibentuk dari beberapa kekuatan limbah yang berbeda-beda. Dalam penelitiannya, direncanakan kekuatan beton yang akan dihasilkan adalah sebesar 25 MPa. Benda uji yang digunakan adalah silinder Φ 15 cm dan tinggi 30 cm.Benda uji yang digunakan Studi Literatur
II-15
Laporan Tugas Akhir
M.Faiz Wirawan / Ferdia Chandra
sebanyak 60 buah silinder dan terbagi menjadi 3 golongan beton. Golongan yang pertama adalah beton yang berasal dari limbah beton berkekutan f’c 18 MPa dan 19 MPa. Golongan II adalah benda uji yang menggunakan sisa limbah beton berkekuatan f’c 25 MPa dan 30 MPa. Golongan yang ketiga adalah benda uji yang berasal dari sisa limbah beton berkekuatan f’c beton K-400. Benda uji yang telah dibuat, dilakukan pengujian kuat tekannya setelah berumur 28 hari. Dari hasil pengujian kuat tekan tersebut dapat dilihat bahwa kekuatan yang dihasilkan dengan menggunakan agregat dari limbah beton adalah 84 – 88 % dari kekuatan rencana. Tabel 2.4 Kekuatan Rata-rata Benda Uji Pada Umur 28 hari Keterangan
Kekuatan Rata-rata
Deviasi Standar
Perbandingan
(MPa) Golongan I
20.96
1.6
83.84
Golongan II
20.94
1.4
83.75
Golongan III
21.96
2.6
87.83
-
100
Target
25
Kekuatan
Dari hasil penelitian tersebut disimpulkan bahwa kekuatan asal limbah beton tidak mempengaruhi kekuatan dari beton baru yang dihasilkan.
Studi Literatur
II-16